Curso de BIOQUIMICA  

BIOLOGIA MOLECULAR DE LA CÉLULA

NEUROTRANSMISORES PEPTIDICOS

Se conocen numerosos péptidos que actúan como hormonas en las células endocrinas, incluídas las neuronas del hipotálamo y de la hipófisis. Su actividad biológica depende de la secuencia de los aminoácidos que los componen y muy frecuentemente un mismo gen codifica varios de estos polipéptidos que son inicialmente expresados en forma de un propéptido que es posteriormente escindido en varios neuropéptidos (*). Cada uno de estos neuropéptidos suele estar contenido por separado en vesículas sinápticas, lo que ocasiona que la transmisión de señales basados en ellos sea extraordinariamente compleja. Se cree que los neurotransmisores peptídicos están implicados en la modulación de las emociones y otros péptidos como los opioides y la sustancia P están implicados en la transmisión del dolor. Otros péptidos como la b-endorfina o la adrenocorticotrofina regulan complejas respuestas al estrés.

Sustancia P: encontrada en el intestino y en encéfalo, la sustancia P es un péptido de 11 aminoácidos (*) con propiedades hipotensoras. Se encuentra presente en grandes cantidades en el hipocampo y la neocorteza. También es liberada en las fibras nerviosas C que transmiten señales relativas al dolor y a la temperatura. La sustancia P es un neurotransmisor sensitivo en la médula espinal, donde su liberación puede ser inhibida por péptidos opiáceos liberados en las interneuronas medulares suprimiendo el dolor.

Péptidos opioides: constituyen una familia de más de 20 compuestos agrupados en tres clases:

  • endorfinas
  • encefalinas
  • dinorfinas

que son el producto de tres precursores procedentes de tres genes diferentes: prepropiomelanocortina, preproencefalina A y preprodinorfina. El procesamiento de estos precursores por enzimas específicas da origen a uno u otro péptido. La prepropiomelanocortina contiene también las secuencias para el ACTH y la hormona melanocitoestimulante (MSH)

Los péptidos opiáceos están ampliamente destribuídos en todo el encéfalo y son depresores. Parece ser que son los reponsables de la analgesia producida por la acupuntura que provocaria la liberación local de los mismos como respuesta a la estimulación mecánica de la aguja. Sin embargo la administración repetida de péptidos opiáceos conduce la tolerancia y a adicción, lo mismo que ocurre con los opiáceos químicos.

Oxido nítrico

A partir descubrimiento en 1987 de que el NO era un factor relajante derivado del endotelio vascular (EDRF) múltiples estudios han demostrado que este compuesto además de ser un mensajero químico para algunos tipos celulares, tiene las propiedades de un neurotransmisor para algunas células, incluídas las neuronas. Sin embargo, el NO difiere notablemente de los neurotransmisores típicos: es un radical de corta vida que difunde a través de las membranas no siendo transportado por exocitosis.

El óxido nítrico es sintetizado a partir de la L-arginina por la óxido nitrico sintetasa, una enzima que en la neurona está modulada por la calmodulina. Una vez generado el NO difunde fácilmente por ser liposoluble interaccionando con moléculas diana tales como la guanilil-ciclasa, enzima cataliza la síntesis del GMPc. Ambos productos, NO y GMPc constituyen conjuntamente un sistema de transducción de señales cuyo papel no está totalmente dilucidado. El NO generado tal vez aumenta la liberación de sustancia P y de glutamato, causando un incremento de la actividad de los receptores para AMPA y sobre todo para NMDA originando un fenómeno de "agitación". (*) Y, en efecto, la L-NG-nitroarginina metil ester, un bloqueante de la oxido nítrico sintasa reduce la respuesta nociceptiva en los animales de experimentación.

ATP y otras purinas

Todas las vesículas sinápticas contienen ATP que se libera simultáneamente con los neurotransmisores clásicos por lo que es muy posible que este compuesto pueda tener por si mismo una acción neurotransmisora. Existen evidencias suficientes como para afirmar que el ATP actúa como un neurotransmisor excitador en la periferia y en algunas áreas del sistema nervioso central como son las neuronas del asta dorsal y algunas neuronas del hipocampo.

De igual forma, las purinas actúan sobre un gran número de receptores que han sido clasificados en dos grandes grupos:

  • receptores P1 activados por ATP y ADP
  • receptores P2 activados por AMP y adenosina

Estos receptores pueden ser ionotrópicos o acoplados a proteínas G y su activación puede modular sutilmente la respuesta postsináptica a los receptores clásicos